(57)【要約】【課題】  樹脂の圧入時にボンディングワイヤに生じる不具合を低減する。【解決手段】  半導体チップのボンディングパッドと、リードフレームに用意された接続部（ステッチ）とをボンディングワイヤによって接続する。ボンディングワイヤの表面に所定の凹凸パターンを形成しておくことにより、樹脂を圧入することによる半導体チップの封入時に、凹凸パターンによって樹脂の流れを整流することができ、ボンディングワイヤに生じる応力を均一化する。【選択図】  図２
2005129603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体集積回路チップが樹脂に封入されてなる半導体集積回路装置において、
前記半導体集積回路チップに形成されたボンディングパッドと、外部取り出し電極に接続する接続部との間がボンディングワイヤによって接続されてなり、
前記ボンディングワイヤの表面に凹凸パターンが形成されていること
を特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２】
前記凹凸パターンは、ディンプル状のパターンであること
を特徴とする請求項１記載の半導体集積回路装置。
【請求項３】
前記凹凸パターンは、鱗状のパターンであること
を特徴とする請求項１記載の半導体集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路チップが樹脂に封入されてなる半導体集積回路装置、及びこのような半導体集積回路装置に用いられるボンディングワイヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、多数の半導体素子を単独のチップに集積化した半導体集積回路装置が広く用いられている。半導体集積回路装置のうち、半導体集積回路チップ（半導体チップ）を樹脂により封止した樹脂モールド型パッケージのものにおいては、半導体チップに形成された端子であるボンディングパッドと、リードフレームに形成された外部取り出し電極に接続する接続部（ステッチ）との間が、ＡｕやＡｌなどの金属によって形成されたボンディングワイヤによって接続されてなる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平５−２９３７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上述した樹脂モールド型パッケージとされた半導体集積回路装置においては、リードフレームに半導体チップを取り付け、ボンディングワイヤによって半導体チップのボンディングパッドとリードフレームのステッチとを接続した後に、樹脂を圧入することによって封止される。このとき、樹脂の圧入に用いる金型の形状（金型のキャビティ形状）、リードフレームの形状、半導体チップの厚さ、及び半導体チップのサイズなどによる各種要因により、圧入する樹脂の流れに局所的な乱れが生じ、接続したボンディングワイヤの各々に不規則的な応力が加わるといった現象が生じる。
【０００４】
この結果、例えば、ボンディングワイヤに切断が生じたり、ボンディングワイヤが変形して隣接するボンディングワイヤ同士が電気的に接触してしまうなどの問題が生じることがあった。また、乱流を生じた樹脂が空気を巻き込んで保持してしまい、樹脂の圧入に対してボンディングワイヤの背面側において「鬆（す）：空気が閉じこめられて生じる空洞部分」が生じてしまうといった問題があった。
【０００５】
従来は、このような問題の対策として、ボンディングワイヤの径を太くするなどの手法が採用されているが、ボンディングパッドとステッチとの間の接続に要求される電気的な特性（電気抵抗、電流容量など）に基づく最小の径よりも太いボンディングワイヤを用意することが必要となり、材料コストが増大してしまうといった問題があった。
【０００６】
また、ボンディングワイヤの近傍に「鬆」が発生することにより、半導体集積回路装置を組み立てる際の歩留まりが低下したり、製品としての信頼性が劣化してしまうといった問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した従来の実情に鑑みてなされたものであり、ボンディングワイヤの径を最小限とした場合であっても封入時の樹脂の流れを効果的に制御して不具合の発生を抑制することが可能な半導体集積回路装置、及びボンディングワイヤの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る半導体集積回路装置は、半導体集積回路チップが樹脂に封入されてなる半導体集積回路装置であって、前記半導体集積回路チップに形成されたボンディングパッドと、リードフレームに形成された外部取り出し電極に接続する接続部との間がボンディングワイヤによって接続されてなり、前記ボンディングワイヤの表面に凹凸パターンが形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明に係るボンディングワイヤの製造方法は、半導体集積回路装置における半導体集積回路チップに形成されたボンディングパッドと、リードフレームに形成された外部取り出し電極に接続する接続部との間を接続するボンディングワイヤの製造方法において、前記ボンディングワイヤを、所定の凹凸パターンが形成された一対のローラ間を通過させることにより前記凹凸パターンを前記ボンディングワイヤの表面に転写することを特徴とするものである。
【００１０】
さらに、本発明に係るボンディングワイヤの製造方法は、半導体集積回路装置における半導体集積回路チップに形成されたボンディングパッドと、リードフレームに形成された外部取り出し電極に接続する接続部との間を接続するボンディングワイヤの製造方法において、前記ボンディングワイヤの表面にレーザ光を照射することにより、当該ボンディングワイヤの表面に凹凸パターンを形成することを特徴とするものである。
【００１１】
以上のように構成された本発明に係る半導体集積回路装置、及びボンディングワイヤの製造方法によれば、ボンディングパッドと接続部との間を、表面に凹凸パターンが形成されたボンディングワイヤを用いて接続することができる。そして、半導体集積回路チップを樹脂により封止する際に、ボンディングワイヤ近傍の樹脂が凹凸パターンによって攪拌され、樹脂の流れを均一化することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る半導体集積回路装置及びボンディングワイヤの製造方法によれば、ボンディングパッドと接続部との間を接続するボンディングワイヤとして、表面に凹凸パターンが形成されたものを用いることができることから、半導体集積回路チップを樹脂により封止する際に、ボンディングワイヤ近傍の樹脂が凹凸パターンによって攪拌され、樹脂の流れを均一化することができる。このため、ボンディングワイヤが樹脂によって切断されてしまう虞を低減することができる。また、ボンディングワイヤに生じる応力が均一化されることから、隣接するボンディングワイヤ同士が接触してしまう虞を低減することができる。さらに、ボンディングワイヤの近傍に「鬆」が発生することを抑制することができる。さらにまた、ボンディングワイヤの表面に形成された凹凸パターンによって、樹脂との接触面積を増大させる効果を得ることができることから、樹脂が硬化した後には、ボンディングワイヤの強度を向上させることができる。また、ボンディングワイヤの径をボンディングパッドとステッチとの間の接続に要求される電気的な特性（電気抵抗、電流容量など）に基づく最小限とした場合であっても、十分な強度を確保することができることから、ボンディングワイヤに要する材料コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、本発明を適用した一構成例として、図１に示す半導体集積回路装置１０について説明する。
【００１４】
半導体集積回路装置１０は、図１に示すように、樹脂１１と、リードフレーム１４と、半導体集積回路チップ（半導体チップ）１２と、ボンディングワイヤ１３を備える。
【００１５】
半導体チップ１２には、シリコン基板上に各種薄膜形成技術により多数の半導体素子によって構成された半導体集積回路が形成されてなり、この半導体集積回路の電極としての複数のボンディングパッド１２ａが外縁部に形成されている。
【００１６】
リードフレーム１４には、半導体チップ１２の外周部に対応する部位に、外部取り出し電極と電気的に接続された複数の接続部（ステッチ）１１ａが形成されている。
【００１７】
また、半導体集積回路装置１０においては、ステッチ１１ａとボンディングパッド１２ａとの各々の間がボンディングワイヤ１３によってそれぞれ接続されている。ボンディングワイヤ１３は、例えばＡｕやＡｌ等の金属材料によって細線状に形成されており、図２に示すように、表面に凹凸パターン１３ａが形成されている。なお、図２は、ボンディングパッド１２ａにボンディングワイヤ１３が接続された状態を示す要部拡大概略図である。
【００１８】
半導体集積回路装置１０は、ステッチ１１ａとボンディングパッド１２ａとの各々の間がボンディングワイヤ１３によってそれぞれ接続された状態で、樹脂１１が圧入され、半導体チップ１２が樹脂１１内に封止されることによって構成されている。
【００１９】
以上のように構成された半導体集積回路装置１０では、ボンディングワイヤ１３の表面に凹凸パターン１３ａが形成されていることから、ボンディングワイヤ１３の径を最小限とした場合であっても十分な強度を確保することが可能とされており、樹脂の圧入時にボンディングワイヤ１３に切断などの不具合が生じることが防止されている。これは、以下で説明する理由による。
【００２０】
すなわち、ボンディングワイヤ１３の表面に凹凸パターン１３ａが形成されていることにより、圧入される樹脂が凹凸パターン１３ａによって攪拌され、樹脂の流れに局所的な乱流が生じることが抑制される。これにより、樹脂の流れを均一化することができ、ボンディングワイヤ１３が樹脂によって切断されてしまう虞を低減することができる。また、ボンディングワイヤ１３の近傍に「鬆」が発生することを抑制することができる。
【００２１】
また、ボンディングワイヤ１３に生じる応力が均一化されることから、隣接するボンディングワイヤ１３同士が接触してしまう虞を低減することができる。さらに、ボンディングワイヤ１３の表面に形成された凹凸パターン１３ａによって、樹脂とボンディングワイヤ１３との接触面積を増大させる効果を得ることができることから、樹脂が硬化した後には、ボンディングワイヤ１３の固定強度を向上させることができる。
【００２２】
以上のことから、ボンディングワイヤ１３の径をボンディングパッド１２ａとステッチ１１ａとの間の接続に要求される電気的な特性（電気抵抗、電流容量など）に基づく最小限とした場合であっても、十分な強度を確保することができ、ボンディングワイヤ１３に要する材料コストを低減することができる。
【００２３】
なお、図１に示す例では、リードフレーム１４に接続部（ステッチ）１１ａを設けている場合を示したが、リードフレーム１４を用いないＢＧＡパッケージや、ＣＯＢモジュールの半導体集積回路チップと接続部（ステッチ）との接続に用いるボンディングワイヤの表面に凹凸パターン１３ａを形成してもよい。また、図２に示す例では、凹凸パターン１３ａとして、複数の微小な凹部（ディンプル）をボンディングワイヤ１３の表面に形成した場合を図示しているが、凹凸パターン１３ａの具体的な形状は任意である。例えば、図３に示すように、凹凸パターン１３ａとして、鱗状のパターンを形成するとしてもよい。
【００２４】
つぎに、上述した凹凸パターン１３ａをボンディングワイヤ１３の表面に形成する手法について説明する。
【００２５】
第１の手法としては、ボンディングワイヤ１３を、所定の凹凸パターンが形成された一対のローラ間を所定のローラ圧で通過させ、ローラの凹凸パターンをボンディングワイヤ１３の表面に転写する手法を挙げることができる。この第１の手法によって凹凸パターン１３ａを形成する場合、一対のローラ間にボンディングワイヤ１３を通過させるだけでよいため、大量のボンディングワイヤ１３に対して短時間且つ低コストで凹凸パターン１３ａを形成することができるといった利点がある。
【００２６】
第２の手法としては、ボンディングワイヤ１３の表面に所定の出力でレーザ光を照射することにより、このボンディングワイヤ１３の表面に凹凸パターン１３ａを形成する手法を挙げることができる。この第２の手法によって凹凸パターン１３ａを形成する場合、第１の手法のようにローラを用いた場合には形成が困難な複雑な幾何学形状の凹凸パターン１３ａであっても形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態として例示する半導体集積回路装置の概略図である。
【図２】同半導体集積回路装置のボンディングワイヤに形成された凹凸パターンの一例を示す要部拡大概略図である。
【図３】同半導体集積回路装置のボンディングワイヤに形成された凹凸パターンの別の一例を示す要部拡大概略図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０    半導体集積回路装置
１１    樹脂
１１ａ  接続部（ステッチ）
１２    半導体集積回路チップ（半導体チップ）
１２ａ  ボンディングパッド
１３    ボンディングワイヤ
１３ａ  凹凸パターン
１４    リードフレーム
【図１】
2005129603.tif 000003
【図２】
2005129603.tif 000004
【図３】
2005129603.tif 000005